Nghiên cứu của Caltech cho thấy mối đe dọa Bitcoin lượng tử có thể xuất hiện với 10.000 qubit

Một nhóm từ Caltech và công ty khởi nghiệp Oratomic đã công bố nghiên cứu vào ngày 31/03/2026, chứng minh rằng có thể xây dựng một máy tính lượng tử chịu lỗi (fault-tolerant) có khả năng chạy thuật toán Shor với chỉ khoảng 10.000 qubit vật lý, qua đó giảm mạnh các ước tính trước đó vốn đặt yêu cầu ở mức một triệu qubit hoặc cao hơn.

Phát hiện này, kết hợp với việc Google Quantum AI đồng thời lập bản đồ khoảng 6,7 triệu Bitcoin nằm trong các địa chỉ có thể bị tấn công thông qua các cuộc tấn công lượng tử vào dữ liệu được lưu trữ (quantum at-rest attacks), rút ngắn mốc thời gian khi các máy lượng tử có thể đe dọa mật mã của blockchain và thách thức giả định rằng mối đe dọa lượng tử vẫn còn cách đây nhiều thập kỷ.

Kiến trúc sửa lỗi lượng tử làm giảm yêu cầu qubit vật lý theo hệ số 200

Kiến trúc sửa lỗi mới của nhóm Caltech khai thác các tính chất đặc biệt của nền tảng điện toán lượng tử nguyên tử trung tính, nơi các bộ nhíp quang (laser-based optical tweezers) có thể di chuyển các nguyên tử một cách vật lý qua các mảng qubit, từ đó cho phép tạo rối xa (long-range entanglement) và các mã sửa lỗi tốc độ cao (high-rate error-correction codes). Cách tiếp cận này cắt giảm tỷ lệ qubit vật lý so với qubit logic từ khoảng 1.000-1 xuống còn xấp xỉ 5-1.

Việc phá vỡ mã hóa đường cong elliptic (elliptic curve cryptography) của Bitcoin cần khoảng 2.100 qubit logic. Theo các mô hình sửa lỗi trước đó yêu cầu 1.000 qubit vật lý cho mỗi qubit logic, tổng yêu cầu phần cứng là khoảng 2,1 triệu qubit vật lý. Kiến trúc của Caltech giảm yêu cầu đó xuống còn khoảng 10.500 qubit vật lý—ít hơn gấp đôi mảng 6.100 nguyên tử mà giáo sư Caltech Manuel Endres đã chế tạo trong phòng thí nghiệm của ông.

Giáo sư Richard P. Feynman về Vật lý Lý thuyết của Caltech John Preskill, người đã làm việc về điện toán lượng tử chịu lỗi trong nhiều thập kỷ, cho biết lĩnh vực này cuối cùng đã tiến gần đến mục tiêu của mình. Các nhà nghiên cứu đã thành lập Oratomic để thương mại hóa kiến trúc của họ và nhắm đến việc xây dựng các máy tính lượng tử chịu lỗi quy mô tiện ích (utility-scale) trước khi kết thúc thập kỷ.

Google Quantum AI lập bản đồ 6,7 triệu Bitcoin có nguy cơ bị tấn công lượng tử

Một ngày trước thông báo của Caltech, Google Quantum AI đã công bố một whitepaper lập bản đồ bề mặt tấn công lượng tử của Bitcoin, xác định khoảng 6,7 triệu BTC nằm trong các địa chỉ dễ bị tấn công thông qua các cuộc tấn công lượng tử vào dữ liệu được lưu trữ (at-rest attacks). Chúng bao gồm các địa chỉ Pay-to-Public-Key từ thời kỳ khai thác (mining) Bitcoin sớm nhất, trong đó các khóa công khai (public keys) bị phơi bày vĩnh viễn trên blockchain.

Khoảng 1,7 triệu Bitcoin bị khóa trong riêng các script Pay-to-Public-Key; nhiều đồng được giữ trong các ví “ngủ yên” (dormant wallets), bao gồm cả những đồng tiền thường được gán rộng rãi cho Satoshi Nakamoto. Như phần phân tích của Deloitte đã lưu ý, các địa chỉ này không thể được nâng cấp hoặc di chuyển sang mật mã hậu lượng tử (post-quantum cryptography) vì các khóa công khai bị phơi bày vĩnh viễn trên blockchain.

Một máy tính lượng tử chạy thuật toán Shor có thể suy ra các khóa riêng (private keys) từ những khóa công khai bị lộ đó và rút cạn tiền. Bản đồ này thiết lập một chỉ số mức độ tổn thương cụ thể (concrete vulnerability metric) vốn trước đó chỉ mang tính lý thuyết, mang lại cho cộng đồng Bitcoin một sự hiểu biết định lượng về những tài sản đang gặp rủi ro.

Quản trị, không phải công nghệ, nổi lên như nút thắt cổ chai quan trọng

Giám đốc điều hành (CEO) CryptoQuant Ki Young Ju cho rằng việc đạt được sự đồng thuận trong cộng đồng Bitcoin về cách xử lý các đồng coin dễ bị tổn thương—đặc biệt là khả năng đóng băng (freezing) ước tính một triệu Bitcoin của Satoshi—có thể còn khó hơn nhiều so với việc viết mã code mới. Tranh luận về kích thước khối (block size) đã kéo dài hơn ba năm và tạo ra các đợt hard fork, và một đề xuất đóng băng các đồng coin “ngủ yên” có khả năng cũng sẽ vấp phải sự phản đối tương tự hoặc thậm chí lớn hơn.

Bài báo của Caltech loại bỏ giả định thoải mái rằng cộng đồng có vài thập kỷ để tìm ra một phản hồi. Dù nghiên cứu không giải quyết được vấn đề quản trị (governance problem), nó rút ngắn mốc thời gian để hệ sinh thái Bitcoin phải đối mặt với mối đe dọa lượng tử. Các nhà nghiên cứu ghi nhận rằng mốc thời gian được rút ngắn cho thấy tính bảo mật của các liên lạc kỹ thuật số, bao gồm cả các giao dịch tài chính, có thể dễ bị vi phạm dữ liệu sớm hơn dự kiến.

FAQ

Nhà nghiên cứu Caltech đã đạt được đột phá điện toán lượng tử gì?

Các nhà nghiên cứu Caltech đã phát triển một kiến trúc sửa lỗi lượng tử mới, làm giảm yêu cầu qubit vật lý cho một máy tính lượng tử chịu lỗi từ khoảng một triệu qubit xuống chỉ khoảng 10.000 qubit. Cách tiếp cận này khai thác khả năng của các qubit nguyên tử trung tính có thể được di chuyển vật lý qua các mảng bằng các bộ nhíp quang (optical tweezers), cho phép các mã sửa lỗi tốc độ cao.

Có bao nhiêu Bitcoin dễ bị tấn công lượng tử**?**

Google Quantum AI xác định khoảng 6,7 triệu Bitcoin nằm trong các địa chỉ dễ bị tấn công lượng tử vào dữ liệu được lưu trữ (quantum at-rest attacks), bao gồm các địa chỉ Pay-to-Public-Key từ thời kỳ khai thác Bitcoin sớm nhất, nơi các khóa công khai bị phơi bày vĩnh viễn trên blockchain. Khoảng 1,7 triệu Bitcoin bị khóa chỉ trong các script Pay-to-Public-Key.

Mốc thời gian cho mối đe dọa lượng tử đối với Bitcoin là khi nào?

Các ước tính trước đây đặt mối đe dọa lượng tử cách đây 30 đến 50 năm dựa trên yêu cầu qubit vật lý khoảng 21 triệu. Nghiên cứu của Caltech rút ngắn mốc thời gian đó đáng kể bằng cách chỉ ra rằng các máy tính lượng tử hữu ích có thể được xây dựng với chỉ khoảng 10.000 qubit vào cuối thập kỷ, dù các thách thức về quản trị liên quan đến các địa chỉ Bitcoin dễ bị tổn thương có thể khó giải quyết hơn việc di chuyển kỹ thuật (technical migration).